Egenskaper för natriumhydrid (NaH), reaktivitet, faror och användningsområden



den natriumhydrid är en oorganisk förening med formeln NaH. Den har en jonbindning mellan natrium och hydrid. Dess struktur visas i fig 1 är representativ för saltlösnings hydrider, innebörd som liknar hydrid salt, innefattande Na + joner och H, i motsats till de molekylära hydrider såsom boran, metan, ammoniak och vatten.

Kristallstrukturen har ett koordinationsnummer 6, där varje natriummolekyl omges av 8 hydridjoner med en oktaedisk form och illustreras i figur 2 (Mark Winter [University of Sheffield och WebElements Ltd, 1993-2016).

Föreningen framställes genom den direkta reaktionen mellan natrium och vätgas (natriumhydridformel-natriumhydridanvändningar, egenskaper, struktur och formel, 2005-2017) enligt följande:

H2 + 2Na → 2NaH

Natriumhydrid säljs kommersiellt som en 60% vikt / vikt dispersionsform (vikt-för-viktprocent) i mineralolja för säker hantering (NATRIUMHYDRIDE, s.f.).

index

  • 1 Fysikaliska och kemiska egenskaper hos natriumhydrid
  • 2 Reaktivitet och faror
  • 3 användningsområden
  • 4 referenser

Fysikaliska och kemiska egenskaper hos natriumhydrid

Natriumhydrid är ett vitt fast ämne när det är rent, även om det i allmänhet erhålles i grått eller silver. Dess utseende visas i figur 3.

NaH har en molekylvikt av 23,99771 g / mol, en densitet av 1,396 g / ml och en smältpunkt av 800 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015). Det är olösligt i ammoniak, bensen, koltetraklorid och koldisulfid (National Center for Biotechnology Information, s.f.).

Föreningen är extremt instabil. Ren NaH kan lätt antändas i luften. När den kommer i kontakt med vattnet i luften släpper det mycket brandfarligt väte ut.

När det är öppet för luft och fukt hydrolyseras NaH också lätt i den starka frätande basen av natriumhydroxid (NaOH) enligt reaktionen:

NaH + H20 → NaOH + H2

I denna reaktion kan det observeras att natriumhydrid beter sig som en bas. Detta beror på elektronegativitet.

Natrium har en elektronegativitet signifikant lägre (≈1,0) än väte (≈2,1), vilket innebär att väte extraherade elektrontäthet mot sig själv och bort från natrium till bildning av en natriumkatjon och en anjon av hydrid.

För att en förening ska vara en Brønsted-syra måste den separera elektrondensiteten från väte, det vill säga ansluta den till en elektronegativ atom, såsom syre, fluor, kväve etc. Först då kan det formellt beskrivas som H + och kan det dissocieras som sådant.

En hydrid beskrivs mycket bättre som H- och har ett fritt par elektroner. Som sådan är det en Brønstedbas, inte en syra. Faktum är att om du förlänger Brønsted-syra / basdefinitionen på det sätt som Lewis gjorde, kommer du att dra slutsatsen att natrium (Na +) är syrasorten här.

Brønsted-syra / basreaktionsprodukten av H-basen och H + syran blir H2. Eftersom syrehalten extraheras direkt från vattnet kan vätgasen bubbla, förskjuta jämvikten även om reaktionen inte är termodynamiskt gynnad.

OH-joner kan lämnas som kan skrivas med resten av Na + -katjonen för att ge natriumhydroxid (Varför är fast natriumhydridbaserad och inte sur när den reageras med vatten?, 2016).

Reaktivitet och faror

Föreningen är ett kraftigt reduktionsmedel. Anfaller SiO2 i glas. Den antänds vid kontakt med gasformiga F2, Cl2, Br2 och I2 (den senare vid temperaturer över 100 ° C), speciellt i närvaro av fukt, för att bilda HF, HCl, HBr och HI.

Reagerar med svavel för att ge Na2S och H2S. Det kan reagera explosivt med dimetylsulfoxid. Reagerar kraftigt med acetylen, även vid -60 ° C. Det är spontant brandfarligt i fluor.

Det initierar en polymerisationsreaktion i etyl-2,2,3-trifluorpropionat, så att estern sönderdelas våldsamt. Närvaron i reaktionen av dietylsuccinat och etyltrifluoracetat har orsakat explosioner (NATRIUMHYDRIDE, 2016).

Natriumhydrid anses vara frätande för huden eller ögonen på grund av potentialen för kaustiska biprodukter av reaktioner med vatten.

Vid kontakt med ögonen ska de sköljas med stora mängder vatten, under ögonlocken i minst 15 minuter och omedelbart kontakta läkare..

Vid kontakt med huden, borsta omedelbart och skölj det drabbade området med vatten. Sök läkare om irritation kvarstår.

Det är skadligt vid förtäring på grund av reaktionen på vatten. Framkalla inte kräkningar. Du bör omedelbart söka läkarvård och överföra offeret till ett sjukhus.

Spridningen av natriumhydrid i olja är inte damm. Det material som reagerar kan emellertid avge en fin kaustisk dimma. Vid inandning skölj munnen med vatten och överför offeret till en plats med frisk luft. Medicinsk uppmärksamhet bör sökas (Rhom and Hass Inc., 2007).

tillämpningar

Huvudanvändningen av natriumhydrid är att utföra kondensations- och alkyleringsreaktioner som utvecklas genom bildandet av en karbanion (katalyserad av basen).

Natriumhydrid i olja liknar natrium- och natriummetallalkoholer, i sin förmåga att fungera som ett deprotoneringsmedel i acetoättiksyraestern, Claisen, Stobbe, Dieckmann och andra besläktade reaktioner. Det har markerade fördelar jämfört med andra kondensationsmedel i det följande:

  1. Det är en starkare bas, vilket resulterar i en mer direkt deprotonering.
  2. Inget överskott behövs.
  3. Den producerade H2 ger ett mått på reaktionsgraden.
  4. Sekundära reaktioner som reduktioner elimineras.

Alkyleringar av aromatiska och heterocykliska aminer, såsom 2-aminopyridin och fenotiazin, uppnås enkelt med högt utbyte med användning av blandningar av toluen-metylformamid. Koncentrationen av dimetylformamid är en variabel som används för att styra reaktionshastigheten (HINCKLEY, 1957).

Användningen av natriumhydrid för lagring av väte för användning i bränslecellfordon har föreslagits, hydriden är innesluten i plastgranuler som krossas i närvaro av vatten för att frigöra vätet.

referenser

  1. HINCKLEY, M. D. (1957). Tillverkning, hantering och användningar av natriumhydrid. Framsteg i kemi, volym 19, 106-117.
  2. Mark Winter [University of Sheffield and WebElements Ltd, U. (1993-2016). Natrium: natriumhydrid. Hämtad från WebElements: webelements.com.
  3. National Center for Biotechnology Information. (N.D.). PubChem Compound Database; CID = 24758. Hämtade från PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  4. Rhom och Hass inc. (2007, december). Natriumhydrid 60% dispersion i olja. Hämtad från dow.com.
  5. Royal Society of Chemistry. (2015). Natriumhydrid. Hämtad från ChemSpider: chemspider.com.
  6. NATRIUMHYDRID. (2016). Hämtat från cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
  7. Natriumhydridformel - Natriumhydrid Använd, Egenskaper, Struktur och Formel. (2005-2017). Hämtade från Softschools.com: softschools.com.
  8. NATRIUMHYDRID. (N.D.). Hämtat från chemicalland21: chemicalland21.com.
  9. Varför är fast natriumhydrid baserad och inte sur när den omsattes med vatten? (2016, 20 april). Hämtat från stackexchange: chemistry.stackexchange.com.